Wie kann eine nachhaltige industrielle Entwicklung erreicht und die Umweltverschmutzung durch Verpackungen verringert werden? Die Einrichtung eines Recyclingsystems für Kunststoff-Lunchboxen steht vor einer großen Herausforderung, und biologisch abbaubare Biomaterialien sind zu einem wichtigen Marktthema geworden.
PLA (Polymilchsäure) ist ein vollständig biologisch abbaubares Umweltschutzmaterial, das aus nachwachsenden Pflanzenressourcen, extrahierter Stärke, hergestellt, von Mikroorganismen zur Herstellung von Milchsäure fermentiert, dann zu Propylenglykol synthetisiert und schließlich polymerisiert wird, um PLA-Harz zu erhalten, das grün, vollständig abbaubar und über hohe Sicherheitseigenschaften bei Lebensmittelkontakt verfügt. Das Unternehmen expandiert derzeit in den Bereichen Lebensmittelverpackungen, Textilien und Bekleidung, Hygieneprodukte, land- und forstwirtschaftlicher Umweltschutz, 3D-Druck, medizinische Behandlung und Automobilherstellung.
Im Vergleich zu anderen gängigen abbaubaren Biokunststoffen wie PBAT, PHA, PCL und PBS gelangt PLA als erstes in den Bereich der Lebensmittelverpackungen (Einweggeschirr und Lebensmittelverpackungen mit kurzer Haltbarkeit) und bildet die grundlegende Industriekette, die auch in Zukunft der am weitesten verbreitete Bereich für PLA sein wird. PLA bietet Vorteile in Bezug auf Forschungsbasis, Kapazität der Industriekette, Marktanwendung, Hauptleistung, Produktionskosten und Verarbeitungsprozess. Nach dem Spritzgießen und Thermoformen kann es zu Geschirr, Zahnbechern, Suppenlöffeln, Essstäbchen, Tellern, Einweg-Brotdosen, Lebensmittelverpackungen, extrudierten Strohhalmen usw. verarbeitet werden.
Modifizierter PLA-Schaum
PLA-Schaum ist ein wichtiges Formmaterial für PLA. Obwohl beide biologisch abbaubar sind, ist PLA im Vergleich zu erdölbasierten Polymeren weniger thermisch stabil und spröder. Um PLA-Schaum herzustellen, ist es am besten, bei der Herstellung von PLA andere Monomere zur Copolymerisation und Schäumung zu verwenden, wodurch die PLA-eigenen Eigenschaften maximal erhalten bleiben und außerdem die Schlagfestigkeit und Zähigkeit des PLA-Schaums verbessert werden können.
Im Extrusionsschäumverfahren weisen PLA-Schaumstoffe eine geringe Kristallinität und eine schlechte Hitzebeständigkeit auf. Es ist notwendig, die Schmelzfestigkeit zu erhöhen, und es können Kettenerweiterung, Verzweigung und Vernetzung genutzt werden. Das Aufschäumen im Autoklaven erleichtert die Kristallisation von PLA. Während des Schäumprozesses hat Hochdruck-CO2 eine starke plastifizierende Wirkung, die die Kristallisationsrate von PLA deutlich erhöhen und damit auch seine Kristallinität erhöhen kann.
Die Schaumrate von modifiziertem PLA kann das 25- bis 30-fache erreichen, und das Gewicht von PLA kann im Vergleich zu gewöhnlichen PLA-Blisterprodukten gleicher Größe um 20 bis 60 % reduziert werden. Die Temperaturbeständigkeit kann bis zu 130℃ erreichen. -20℃ gekühlt mit ausgezeichneter Kompressionsbeständigkeit. Man kann sagen, dass Mikrowellenerwärmung oder Frischkühlung problemlos zu bewältigen sind. Und im Vergleich zu Papierzellstoffprodukten ist modifiziertes PLA-Schaummaterial wasserdicht, ölbeständig, hat eine bessere Wärmeisolierung und weist keine Schwermetallrückstände auf.
Modifizierte PLA-Schaumgeschirrprodukte wurden ursprünglich in Lebensmittelverpackungen wie Obstverpackungen, Salattellern, Obsttellern, Eierschalen, Becherdeckeln, Brotdosen und Kissenverpackungseinlagen verwendet.
Aufgrund der Kosten und einiger Leistungseinschränkungen werden PLA und seine Schaummaterialien in der Verpackungsindustrie zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht vollständig in großem Maßstab eingesetzt, hauptsächlich im Bereich von Einweg-Plastiktüten, Geschirr, Polstermaterialien und anderen kurzfristigen Verwendungszwecken, und es gibt auch in Zukunft noch großen Forschungsraum zur Zähigkeit, Hitzebeständigkeit, Transparenz, Barriereeigenschaften und sogar elektrischen Leitfähigkeit von PLA.
Die Optimierung des Produktionsprozesses von PLA-Schaum, die Reduzierung der Materialkosten und seine schrittweise Förderung in der gesamten Gesellschaft sind wichtige Aufgaben für PLA-Unternehmen.
